CN110183800A - 一种cpvc/mabs组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种CPVC/MABS组合物及其制备方法，所述组合物包括以下重量百分比的各组分：CPVC基体树脂50‑78.6％；MABS接枝共聚物改性剂21.4‑50％。本发明通过采用特定的乳化剂以及分子量调节剂，从而提高共聚物与基体之间的界面结合力，使制备的MABS接枝共聚物改性剂与基体CPVC有更好的相容性，能够更加均匀的分散在基体CPVC中，进而改善材料的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种CPVC/MABS组合物及其制备方法。
背景技术
氯化聚氯乙烯(CPVC)的玻璃化转变温度高，热挠曲温度高，同时还具有良好的耐火性，以及特有的化学稳定性，所以CPVC是一种重要的工程塑料。然而CPVC的冲击强度很差，加工性能也不理想，这大大的限制了CPVC的应用领域，为改性的CPVC,通常只能作为管道或管件使用。Dionissia等人最早报道了CPVC的改性。但是在最近几年，对于CPVC的增韧改性，却很少有有人研究。核壳结构冲击改性剂如：ABS,MBS在一些脆性的材料中已经得到了广泛的应用。改性剂与基体形成的共混物的性能和结构，受改性剂与基体的相容性，以及分散相在基体中的分散程度影响。CPVC与PVC相比，其氯含量和分子链上的α-H含量都比PVC高，CPVC与其他聚合物共混时，存在更宽的相容窗。Marvin研究了CPVC/SAN共混物的相容性，结果表明：CPVC含氯量在60wt％-65wt％范围内时，SAN中AN的含量为15wt％-25wt％时，CPVC/SAN共混物是相容的。而对于PVC/SAN共混物相容性的研究，Moon等人发现，共混物均是非均相的。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种CPVC/MABS组合物及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种CPVC/MABS组合物，包括以下重量百分比的各组分：
CPVC基体树脂 50-78.6％；
MABS接枝共聚物改性剂 21.4-50％。
优选地，所述MABS接枝共聚物改性剂按质量百分比含量计包括：30-70％核层聚合物、20-60％壳层聚合物和10％接枝MMA；所述接枝MMA包覆在壳层外；所述核层聚合物为PB橡胶粒子，所述壳层聚合物为SAN接枝共聚物。
优选地，所述MABS接枝共聚物改性剂的制备方法包括如下步骤：
A1、将去离子水、葡萄糖、焦磷酸钠充分溶解后，加入硫酸亚铁、PB乳胶、乳化剂、氢氧化钾，水浴搅拌；
A2、经步骤A1处理后，滴加由苯乙烯、丙烯腈、引发剂、分子量调节剂组成的混合单体，反应；
A3、步骤A2的反应结束后再滴加甲基丙烯酸甲酯、引发剂进行反应，然后加入抗氧剂，搅拌后进行破乳、凝聚、脱水、干燥，得到MABS接枝共聚物改性剂。
优选地，所述引发剂为过氧化氢异丙苯；所述分子量调节剂为叔十二烷基硫醇(TDDM)。
优选地，所述乳化剂包括以下质量百分含量的各组分：
松香酸皂3-4.5％；PH值调节剂0.05-0.1％；脂肪酸0.2-1％；电解质1.5-3％；十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5％；水余量。
优选地，所述电解质包括碳酸钾和硫酸钠；所述碳酸钾的质量百分含量为1-2％，硫酸钠的质量百分含量为0.5-1％。
优选地，所述乳化剂的加入量为MABS接枝共聚物改性剂总质量的1-6％。
优选地，步骤A1中，所述水浴温度为60-70℃、搅拌在N2保护下进行，N2通入时间为10-30min；
步骤A2中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h；
步骤A3中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h，所述搅拌时间为10-30min。
本发明提供了一种CPVC/MABS组合物的制备方法，包括以下步骤：
将MABS接枝共聚物改性剂与CPVC基体树脂按比例进行熔融共混，即得所述
CPVC/MABS组合物。
优选地，所述熔融共混的温度为170-180℃、时间为5-10分钟。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明的MABS接枝共聚物改性剂制备中，采用了特定的乳化剂，其可提高共聚物与基体树脂之间的界面结合力，进而改善材料的综合性能。
2、本发明的MABS接枝共聚物改性剂制备中加入特定的分子量调节剂TDDM，通过调节MABS的分子量，从而可改变与CPVC基体树脂的相容性，进一步改善聚合物与基体树脂的界面结合力，显著地提高了共混物的韧性，提高20以上。
3、本发明通过乳液聚合合成设计了具有三层结构的新型MABS接枝共聚物改性剂，其核层为PB，中间层为SAN，最外层为MMA。该MABS接枝共聚物改性剂与基体CPVC有更好的相容性，能够更加均匀的分散在基体CPVC中。由此制得的CPVC/MABS组合物的力学性能明显提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例提供了一种CPVC/MABS组合物，包括以下重量百分比的各组分：
CPVC基体树脂 50-78.6％；
MABS接枝共聚物改性剂 21.4-50％。
所述MABS接枝共聚物改性剂按质量百分比含量计包括：30-70％核层聚合物、20-60％壳层聚合物和10％接枝MMA；所述接枝MMA包覆在壳层外；所述核层聚合物为PB橡胶粒子，所述壳层聚合物为SAN接枝共聚物。
所述MABS接枝共聚物改性剂的制备方法包括如下步骤：
A1、将去离子水、葡萄糖、焦磷酸钠充分溶解后，加入硫酸亚铁、PB乳胶、乳化剂、氢氧化钾，水浴搅拌；
A2、经步骤A1处理后，滴加由苯乙烯、丙烯腈、引发剂、分子量调节剂组成的混合单体，反应；
A3、步骤A2的反应结束后再滴加甲基丙烯酸甲酯、引发剂进行反应，然后加入抗氧剂，搅拌后进行破乳、凝聚、脱水、干燥，得到MABS接枝共聚物改性剂。
所述引发剂为过氧化氢异丙苯；所述分子量调节剂为TDDM。
所述乳化剂包括以下质量百分含量的各组分：
松香酸皂3-4.5％；PH值调节剂0.05-0.1％；脂肪酸0.2-1％；电解质1.5-3％；十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5％；水余量。
所述电解质包括碳酸钾和硫酸钠；所述碳酸钾的质量百分含量为1-2％，硫酸钠的质量百分含量为0.5-1％。
所述乳化剂的加入量为MABS接枝共聚物改性剂总质量的1-6％。
步骤A1中，所述水浴温度为60-70℃、搅拌在N2保护下进行，N2通入时间为10-30min；
步骤A2中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h；
步骤A3中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h，所述搅拌时间为10-30min。
以下实施例还提供了一种CPVC/MABS组合物的制备方法，包括以下步骤：
将MABS接枝共聚物改性剂与CPVC基体树脂按比例进行熔融共混，即得所述CPVC/MABS组合物。
所述熔融共混的温度为170-180℃、时间为5-10分钟。
实施例1
本实施例提供了一种CPVC/MABS组合物的制备方法，步骤如下：
1、MABS接枝共聚物改性剂的制备
在1000ml三口瓶中加入100ml去离子水、0.6g DX、0.4g SPP充分溶解后，然后加入10ml FES(1mg/ml)、55g PBL(55％)、3g乳化剂(为MABS总量的3％)、0.05g KOH，置于65℃恒温水浴中，通N2保护并搅拌，20分钟后，然后滴加由45g St、15g AN、0.60ml CHP、分子量调节剂TDDM 0.05ml组成的混合单体，滴加之前补加CHP 0.05ml，滴加时间为1.5h，滴加完毕再向反应体系补加0.05ml CHP，再60-70℃反应1h后，滴加10g MMA单体、0.15ml CHP、0.05ml TDDM组成的混合单体，滴加时间15分钟，60-70℃反应1小时，反应结束后降温至50℃以下，加入5ml抗氧剂，继续搅拌20分钟，出料，加入絮凝剂浓硫酸1ml，进行破乳、凝聚、脱水、干燥，得到MABS接枝共聚物改性剂。
其中所述乳化剂的制备方法如下：
先按下表的重量百分比准备各组分，并将松香皂液溶于溶剂中形成松香皂液(松香皂液中松香酸皂含量为25％)，氢氧化钾配制成溶液，然后将松香皂液、氢氧化钠溶液、脂肪酸、碳酸钾、硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中进行物理混合，即得。
2、CPVC/MABS组合物的制备
将步骤1制备的MABS接枝共聚物改性剂50克(50％)和CPVC基体树脂50克(50％)进行熔融共混，温度为170-180℃、时间为5-10分钟，制得CPVC/MABS组合物。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种CPVC/MABS组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：
CPVC基体树脂 50-78.6％；
MABS接枝共聚物改性剂 21.4-50％。
2.根据权利要求1所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述MABS接枝共聚物改性剂按质量百分比含量计包括：30-70％核层聚合物、20-60％壳层聚合物和10％接枝MMA；所述接枝MMA包覆在壳层外；所述核层聚合物为PB橡胶粒子，所述壳层聚合物为SAN接枝共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述MABS接枝共聚物改性剂的制备方法包括如下步骤：
A1、将去离子水、葡萄糖、焦磷酸酐四钠充分溶解后，加入硫酸亚铁、PB乳胶3、乳化剂、氢氧化钾，水浴搅拌；
A2、经步骤A1处理后，滴加由苯乙烯、丙烯腈、引发剂、分子量调节剂组成的混合单体，反应；
A3、步骤A2的反应结束后再滴加甲基丙烯酸甲酯、引发剂和分子量调节剂组成的混合单体进行反应，然后加入抗氧剂，搅拌后进行破乳、凝聚、脱水、干燥，得到MABS接枝共聚物改性剂。
4.根据权利要求3所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述引发剂为过氧化氢异丙苯；所述分子量调节剂为叔十二烷基硫醇。
5.根据权利要求3所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述乳化剂包括以下质量百分含量的各组分：
松香酸皂3-4.5％；PH值调节剂0.05-0.1％；脂肪酸0.2-1％；电解质1.5-3％；十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5％；水余量。
6.根据权利要求5所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述电解质包括碳酸钾和硫酸钠；所述碳酸钾的质量百分含量为1-2％，硫酸钠的质量百分含量为0.5-1％。
7.根据权利要求3、5或6所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，所述乳化剂的加入量为MABS接枝共聚物改性剂总质量的1-6％。
8.根据权利要求3所述的CPVC/MABS组合物，其特征在于，步骤A1中，所述水浴温度为60-70℃、搅拌在N2保护下进行，N2通入时间为10-30min；
步骤A2中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h；
步骤A3中，所述反应温度为60-70℃，反应时间为0.5-3h，所述搅拌时间为10-30min。
9.一种根据权利要求1所述的CPVC/MABS组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将MABS接枝共聚物改性剂与CPVC基体树脂按比例进行熔融共混，即得所述CPVC/MABS组合物。
10.根据权利要求9所述的CPVC/MABS组合物的制备方法，其特征在于，所述融入共混的温度为170-180℃、时间为5-10分钟。
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